Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

Einzigartige Plattform für MOS-Bauelemente 

Leistungselektronik, die eine deutlich höhere Energieeffizienz ermöglicht, bietet eine nachhaltige Energiezukunft. EU-finanzierte Wissenschaftler stehen an der Spitze durch wesentliche Verbesserungen von Siliziumkarbid(SiC)-Strukturen und -Schnittstellen mit anderen Materialien. 
Einzigartige Plattform für MOS-Bauelemente 
SiC hat seine Eignung für Hochleistung- und Hochtemperaturanwendungen in Kombination mit erheblichen Energieeinsparungen unter Beweis gestellt, weshalb SiC der nächste große Schritt in der Welt der Leistungselektronik sein wird. SiC tritt in vielen verschiedenen Kristallstrukturen, sogenannten Polytypen, auf, von denen die stabilsten 4H-, 6H-, 15R- und 3C-SiC sind.

Obwohl Forscher auf der ganzen Welt Zeit und Mühe in die Entwicklung innovativer Elektronik mit diesem Material gesteckt haben, behindern unreife Schnittstellen mit einer Siliziumdioxid-(SiO2)Isolationsschicht oder Metallkontakte hohe Geräteleistungen. Dies kann nur mit 4H-SiC erreicht werden. Allerdings ist die Ausarbeitung von 3C- oder 15R-SiC-Polytypen bei Temperaturen von über 2 000 ° C viel schwieriger als mit 4H-SiC.

NETFISIC (Training network on functional interfaces for SiC) war ein EU-finanziertes Erstausbildungsnetz, bestehend aus 12 europäischen Partnern aus 7 Ländern. Sein Hauptziel war die Erkundung mehrerer Routen zur Verbesserung der 4H-SiC-Grenzflächen- und Volumeneigenschaftenn, während auch nach Wachstumslösungen für 3C- und 15R-SiC-Polytypen gesucht wurde. Die Haupteinsatzzwecke waren Metall-Oxid-Halbleiter (MOS)-Kondensatoren und Schottky-Dioden.

Neu eingestellte SiC-Wissenschaftler (insgesamt 16) rotierten durch alle Partnerlabors, die sich an ihrer Ausbildung beteiligten, um nicht nur das individuelle Know-how zu verbessern sondern auch den Wissenstransfer und die Zusammenarbeit zwischen den Labors.

Die Wissenschaftler schufen neues Wissen zum Wachstumsmechanismus und Eigenschaften von 3C- und 15R-SiC-Polytypen, vor allem durch Bedampfungstechniken. Die Dotierung von 4H-SiC mit dem nicht so häufig verwendeten Germanium zeigte eine unerwartet jedoch merkliche Verbesserung der elektronischen Eigenschaften des Polytyps.

Ein großer Teil der Bemühungen lag auch auf der Verbesserung der SiC / SiO2-Schnittstellen, vor allem für die MOS-Anwendungen. Die Ladungspumpenmessungen erwiesen sich als ein zuverlässiges Verfahren zur eingehenden Schnittstellenanalyse. Neben MOS-basierten Strukturen wurden zusätzliche Arbeiten an Sperrschicht-Feldeffekt-Transistoren und Schottky-Dioden durchgeführt.

Die Aktivitäten von NETFISIC sollten den Stand der SiC-Technologie voranbringen, die auf verbesserte Leistungsgeräte in rauen Umgebungen ausgerichtet ist. Neben der Stärkung der europäischen Position auf einem riesigen globalen Markt, wird die Kommerzialisierung der Ergebnisse den Energieverbrauch und der Kohlendioxidemissionen senken und wichtige finanzielle und ökologische Vorteile bringen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Leistungselektronik, Siliciumcarbid, Polytypen, Metall-Oxid-Halbleiter-Schottky-Dioden  
Folgen Sie uns auf: RSS Facebook Twitter YouTube Verwaltet vom Amt für Veröffentlichungen der EU Nach oben